JPH0712977B2 - 磁気ヘツド用磁器焼結体及びその製造方法 - Google Patents
磁気ヘツド用磁器焼結体及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0712977B2 JPH0712977B2 JP60037933A JP3793385A JPH0712977B2 JP H0712977 B2 JPH0712977 B2 JP H0712977B2 JP 60037933 A JP60037933 A JP 60037933A JP 3793385 A JP3793385 A JP 3793385A JP H0712977 B2 JPH0712977 B2 JP H0712977B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- tio
- mol
- sintered body
- magnetic head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子計算機等に使用されている各種磁気ヘッド
の磁極部片を取付ける磁気ヘッド支持部材（一般にスラ
イダーと称される）の磁器組成物に関するものである。
の磁極部片を取付ける磁気ヘッド支持部材（一般にスラ
イダーと称される）の磁器組成物に関するものである。
（背景技術） 磁気ヘッド支持部材（以下スライダと称す）は、これに
使用する磁器組成物の一定組成範囲内において、その組
成量を任意に変化させることにより、目的に応じて該ス
ライダにより支持される各種磁気ヘッドの熱膨張係数に
容易に適応させ得ることが望まれている。また、このス
ライダは磁気ヘッドの小さな磁極部片を支持することか
ら非常に精密な加工を必要とするため、当然に加工性の
良いこと、研削（切削）時の抵抗の少ないこと、および
耐チッピング特性に優れていることなどの加工性に安定
な材料であることが望まれる。
使用する磁器組成物の一定組成範囲内において、その組
成量を任意に変化させることにより、目的に応じて該ス
ライダにより支持される各種磁気ヘッドの熱膨張係数に
容易に適応させ得ることが望まれている。また、このス
ライダは磁気ヘッドの小さな磁極部片を支持することか
ら非常に精密な加工を必要とするため、当然に加工性の
良いこと、研削（切削）時の抵抗の少ないこと、および
耐チッピング特性に優れていることなどの加工性に安定
な材料であることが望まれる。
（従来例） 従来、Ni−Znフェライトに適応するスライダ材料として
フォルステライトやチタン酸バリウムなどが使用され、
これらの熱膨張係数はNi−Znフェライトの熱膨張係数90
〜98×10-7／℃とほぼ同程度の熱膨張係数を有してい
る。ところが、これらフォルステライトやチタン酸バリ
ウムなどをMn−Znフェライトに適応する場合、このMn−
Znフェライトの熱膨張係数が100〜120×10-7／℃と高
く、該材料とMn−Znフェライトとのガラス溶着時の400
℃前後の熱履歴に対してこれらの熱膨張差のために前記
材料に亀裂および残留歪などが生じ、工程中にガラスハ
ガレなどを起こす原因となるので、Mn−Znフェライトに
対してはフォルステライトやチタン酸バリウム系の組成
物を使用することができない。
フォルステライトやチタン酸バリウムなどが使用され、
これらの熱膨張係数はNi−Znフェライトの熱膨張係数90
〜98×10-7／℃とほぼ同程度の熱膨張係数を有してい
る。ところが、これらフォルステライトやチタン酸バリ
ウムなどをMn−Znフェライトに適応する場合、このMn−
Znフェライトの熱膨張係数が100〜120×10-7／℃と高
く、該材料とMn−Znフェライトとのガラス溶着時の400
℃前後の熱履歴に対してこれらの熱膨張差のために前記
材料に亀裂および残留歪などが生じ、工程中にガラスハ
ガレなどを起こす原因となるので、Mn−Znフェライトに
対してはフォルステライトやチタン酸バリウム系の組成
物を使用することができない。
一方、Mn−Znフェライトに適応するスライダ材料として
チタン酸カルシウムが使用され、この熱膨張係数はMn−
Znフェライトの熱膨張係数100〜120×10-7／℃とほぼ同
程度である。しかしながら、チタン酸カルシウムを主成
分とする磁器においては機械加工時のチッピングが発生
し易い。また、研削時の負荷抵抗が大きいなどの加工性
が悪い欠点がある。
チタン酸カルシウムが使用され、この熱膨張係数はMn−
Znフェライトの熱膨張係数100〜120×10-7／℃とほぼ同
程度である。しかしながら、チタン酸カルシウムを主成
分とする磁器においては機械加工時のチッピングが発生
し易い。また、研削時の負荷抵抗が大きいなどの加工性
が悪い欠点がある。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明者は上記現状に鑑み鋭意研究の結果、焼結体中の
CaTiO3相に対し少なくともZn2TiO4相及びCaZrTi2O7相を
分散させることにより、例えばNi−Znフェライト及びMn
−Znフェライト等の各種磁気ヘッドの熱膨張係数の広い
範囲（94〜115×10-7／℃）に適用できると共に、機械
加工時の研削抵抗が少なく、耐チッピング特性などの加
工特性に優れた磁気ヘッド用磁器焼結体が得られること
を知見した。
CaTiO3相に対し少なくともZn2TiO4相及びCaZrTi2O7相を
分散させることにより、例えばNi−Znフェライト及びMn
−Znフェライト等の各種磁気ヘッドの熱膨張係数の広い
範囲（94〜115×10-7／℃）に適用できると共に、機械
加工時の研削抵抗が少なく、耐チッピング特性などの加
工特性に優れた磁気ヘッド用磁器焼結体が得られること
を知見した。
したがって、本発明においては熱膨張係数の広い範囲に
適用できかつ加工特性に優れた磁気ヘッド用磁器焼結体
及びその製造方法を提供することを目的とする。
適用できかつ加工特性に優れた磁気ヘッド用磁器焼結体
及びその製造方法を提供することを目的とする。
すなわち、本発明によれば、チタン（Ti）をTiO2換算で
45〜60モル％、カルシウム（Ca）をCaO換算で30〜45モ
ル％、亜鉛（Zn）をZnO換算で２〜15モル％からなる主
成分100重量部に対して、ジルコニウム（Zr）をZrO2換
算で３〜15重量部含有してなる焼結体であって、該焼結
体中のCaTiO3相に対し少なくともZn2TiO4相及びCaOZrTi
2O7相が分散され、TiO2相及びZnO相が実質的に存在せ
ず、かつ、気孔率が0.5％以下である磁気ヘッド用磁器
焼結体が提供される。
45〜60モル％、カルシウム（Ca）をCaO換算で30〜45モ
ル％、亜鉛（Zn）をZnO換算で２〜15モル％からなる主
成分100重量部に対して、ジルコニウム（Zr）をZrO2換
算で３〜15重量部含有してなる焼結体であって、該焼結
体中のCaTiO3相に対し少なくともZn2TiO4相及びCaOZrTi
2O7相が分散され、TiO2相及びZnO相が実質的に存在せ
ず、かつ、気孔率が0.5％以下である磁気ヘッド用磁器
焼結体が提供される。
従来のチタン酸カルシウム（CaTiO3）相を主体とする組
織にZn2TiO4相を分散させた理由は、焼結体製造過程の
仮焼段階に於いて原料の酸化亜鉛（ZnO）がCaTiO3相の
形成に関与しない余分のチタニア（TiO2）成分と低温域
でZn2TiO4相をつくることにより、ボイド発生原因とな
るCaTiO3及びルチル（TiO2）の仮焼時の異常粒成長を抑
制することができると共に本焼成温度を50〜100℃従来
より低下させることができるため、結晶粒径の均一化が
果せるからである。また、CaZrTi2O7相を分散させた理
由は、焼成の段階に於いて原料のジルコニア（ZrO2）が
CaZrTi2O7相を生成することによりCaTiO3相の粒成長を
抑制するため、微細構造を有する焼結体が得られること
にある。このことに加えて、CaZrTi2O7相自身の靱性が
小であることから、研削時の破壊単位を小さくする効果
があり、したがって本発明の目的である研削抵抗を低減
でき加工特性の向上が計れることとなる。上記各相の生
成量がどれ程かは未同定ではあるが、下記に示す各組成
の添加割合からして最低上記３相の合量が焼結体中に60
体積％以上であり、かつこれらのうちZn2TiO4相及びCaZ
rTi2O7相の合量が５体積％以上となるものと考えられ
る。また焼結体中にTiO2相が５体積％を超えると熱膨張
係数が低減しかつ色むらが発生する。ZnO相が５体積％
を超えると導電性が生じかつ色むらが発生する。TiO2相
及びZnO相は実質的に存在しないことが望ましい。
織にZn2TiO4相を分散させた理由は、焼結体製造過程の
仮焼段階に於いて原料の酸化亜鉛（ZnO）がCaTiO3相の
形成に関与しない余分のチタニア（TiO2）成分と低温域
でZn2TiO4相をつくることにより、ボイド発生原因とな
るCaTiO3及びルチル（TiO2）の仮焼時の異常粒成長を抑
制することができると共に本焼成温度を50〜100℃従来
より低下させることができるため、結晶粒径の均一化が
果せるからである。また、CaZrTi2O7相を分散させた理
由は、焼成の段階に於いて原料のジルコニア（ZrO2）が
CaZrTi2O7相を生成することによりCaTiO3相の粒成長を
抑制するため、微細構造を有する焼結体が得られること
にある。このことに加えて、CaZrTi2O7相自身の靱性が
小であることから、研削時の破壊単位を小さくする効果
があり、したがって本発明の目的である研削抵抗を低減
でき加工特性の向上が計れることとなる。上記各相の生
成量がどれ程かは未同定ではあるが、下記に示す各組成
の添加割合からして最低上記３相の合量が焼結体中に60
体積％以上であり、かつこれらのうちZn2TiO4相及びCaZ
rTi2O7相の合量が５体積％以上となるものと考えられ
る。また焼結体中にTiO2相が５体積％を超えると熱膨張
係数が低減しかつ色むらが発生する。ZnO相が５体積％
を超えると導電性が生じかつ色むらが発生する。TiO2相
及びZnO相は実質的に存在しないことが望ましい。
さらに本発明によればチタニア（TiO2）を45〜60モル
％、カルシア（CaO）を30〜45モル％、酸化亜鉛（ZnO）
を２〜15モル％からなる混合組成100重量部に対して、
ジルコニア（ZrO2）を３〜15重量部添加した混合粉体を
900〜1200℃で仮焼後、大気中1150〜1350℃で焼成する
加工特性に優れた磁気ヘッド用磁器焼結体の製造方法が
提供される。
％、カルシア（CaO）を30〜45モル％、酸化亜鉛（ZnO）
を２〜15モル％からなる混合組成100重量部に対して、
ジルコニア（ZrO2）を３〜15重量部添加した混合粉体を
900〜1200℃で仮焼後、大気中1150〜1350℃で焼成する
加工特性に優れた磁気ヘッド用磁器焼結体の製造方法が
提供される。
チタニア（TiO2）が45モル％未満では、CaO,ZnO,ZrO2の
いずれかの単独相が存在し易い状態となり、焼結性が悪
化する。チタニア（TiO2）が60モル％を超えると組織中
にルチル（TiO2）相が多くなるため、熱膨張係数が90×
10-7／℃以下となりまた焼成雰囲気の影響により焼結体
内部に色むらが発生し易くなる。カルシア（CaO）が30
モル％未満ではCaTiO3相の存在量が減少するため熱膨張
係数が低下し、さらに研削性に影響するCaZrTi2O7相の
生成が微量となるため、研削性が改善されない。カルシ
ア（CaO）が45モル％を超えると、カルシア（CaO）が未
反応の状態で存在するため極端に焼結性が悪化する。
いずれかの単独相が存在し易い状態となり、焼結性が悪
化する。チタニア（TiO2）が60モル％を超えると組織中
にルチル（TiO2）相が多くなるため、熱膨張係数が90×
10-7／℃以下となりまた焼成雰囲気の影響により焼結体
内部に色むらが発生し易くなる。カルシア（CaO）が30
モル％未満ではCaTiO3相の存在量が減少するため熱膨張
係数が低下し、さらに研削性に影響するCaZrTi2O7相の
生成が微量となるため、研削性が改善されない。カルシ
ア（CaO）が45モル％を超えると、カルシア（CaO）が未
反応の状態で存在するため極端に焼結性が悪化する。
酸化亜鉛（ZnO）が２モル％未満では前記仮焼段階にお
いて、低温域でTiO2と反応して生成されるZn2TiO4相の
生成量がわずかであり、仮焼時のCaTiO3及びTiO2の異常
粒成長を充分抑制することができない。酸化亜鉛（Zn
O）が15モル％を超えると耐チッピング性が劣化する。
いて、低温域でTiO2と反応して生成されるZn2TiO4相の
生成量がわずかであり、仮焼時のCaTiO3及びTiO2の異常
粒成長を充分抑制することができない。酸化亜鉛（Zn
O）が15モル％を超えると耐チッピング性が劣化する。
チタニア（TiO2）を45〜60モル％、カルシア（CaO）を3
0〜45モル％、酸化亜鉛（ZnO）を２〜15モル％からなる
混合組成100重量部に対して、ジルコニア（ZrO2）が３
重量部未満では前記の低靱性でありかつ低研削抵抗特性
を有するCaZrTi2O7相の生成がわずかであり、上記特性
を充分発揮させることができない。ジルコニア（ZrO2）
が15重量部を超えると、組織中にZrO2又はCaZrO3相が生
成され、硬度の増加を招くと共にボイド発生の原因とな
る。
0〜45モル％、酸化亜鉛（ZnO）を２〜15モル％からなる
混合組成100重量部に対して、ジルコニア（ZrO2）が３
重量部未満では前記の低靱性でありかつ低研削抵抗特性
を有するCaZrTi2O7相の生成がわずかであり、上記特性
を充分発揮させることができない。ジルコニア（ZrO2）
が15重量部を超えると、組織中にZrO2又はCaZrO3相が生
成され、硬度の増加を招くと共にボイド発生の原因とな
る。
さらに、仮焼温度が900℃未満では１次原料が未反応の
まま存在し、焼結時にポアの発成原因となり易く、1200
℃を超えると仮焼後の凝集が強くなり過ぎ微粉砕が不可
能となる。さらに、焼結温度が1150℃未満では充分緻密
化せず、1350℃を超えると粒成長が起こり、ポアの発生
原因となる。
まま存在し、焼結時にポアの発成原因となり易く、1200
℃を超えると仮焼後の凝集が強くなり過ぎ微粉砕が不可
能となる。さらに、焼結温度が1150℃未満では充分緻密
化せず、1350℃を超えると粒成長が起こり、ポアの発生
原因となる。
〈実施例〉 市販の工業原料（純度98％以上）でチタニア源として酸
化チタン（TiO2）、カルシア源として炭酸カルシウム
（CaCO3）、塩化カルシウム（CaCl2）又は水酸化カルシ
ウム（Ca(OH)2）、酸化亜鉛源として酸化亜鉛（ZnO）及
びジルコニア源として酸化ジルコニウム（ZrO2）を夫々
第１表に示す組成比となるように秤量し、ボールミルを
用いて湿式混合した。乾燥後の原料を第１表の仮焼温度
条件で１〜２時間仮焼を行い。その後原料を不純物の混
入を抑えて微粉砕した。これに有機バインダー等を加え
て造粒を行った後1.0〜2.0t/cm2の圧力で成形した。本
焼成は第１表の焼結温度条件における大気中で行い試料
番号１〜23の各試料を得た。
化チタン（TiO2）、カルシア源として炭酸カルシウム
（CaCO3）、塩化カルシウム（CaCl2）又は水酸化カルシ
ウム（Ca(OH)2）、酸化亜鉛源として酸化亜鉛（ZnO）及
びジルコニア源として酸化ジルコニウム（ZrO2）を夫々
第１表に示す組成比となるように秤量し、ボールミルを
用いて湿式混合した。乾燥後の原料を第１表の仮焼温度
条件で１〜２時間仮焼を行い。その後原料を不純物の混
入を抑えて微粉砕した。これに有機バインダー等を加え
て造粒を行った後1.0〜2.0t/cm2の圧力で成形した。本
焼成は第１表の焼結温度条件における大気中で行い試料
番号１〜23の各試料を得た。
得られた各試料の特性は下記の方法で測定した。生成相
はＸ線回折測定により固定し、研削抵抗は高速回転切断
機の電力増加量により評価し、ワットで示した。チッピ
ング最大径は切断面から垂直にチッピング深さを測定
し、試料20個について一定距離内で最大径の平均値をミ
クロン単位で示した。熱膨張係数は熱膨張計で、硬度は
荷重1kg（Hv（1.0）で示す）のビッカース硬度で示し
た。測定算出はJISZ2244に準拠した。焼結性は気孔率２
％を超えるものを×印で、0.5％以下のものを○印で、
その中間のものを△印で示した。
はＸ線回折測定により固定し、研削抵抗は高速回転切断
機の電力増加量により評価し、ワットで示した。チッピ
ング最大径は切断面から垂直にチッピング深さを測定
し、試料20個について一定距離内で最大径の平均値をミ
クロン単位で示した。熱膨張係数は熱膨張計で、硬度は
荷重1kg（Hv（1.0）で示す）のビッカース硬度で示し
た。測定算出はJISZ2244に準拠した。焼結性は気孔率２
％を超えるものを×印で、0.5％以下のものを○印で、
その中間のものを△印で示した。
色むらは焼結体の内部を観察し、表面と色の差異がある
かどうかで評価した。
かどうかで評価した。
試料番号2,3,5,7,9〜11,13及び15は本発明の範囲内のも
のであり、これらの各試料は従来のTiO2−CaO系である
試料番号16と比べ研削抵抗値が極端に減少し、またZrO2
未添加の試料番号１に比べてもZnOとZrO2の併用系とし
て研削抵抗の減少していることがわかる。また、加工時
のチッピング最大径も50μｍを超えるものがなく耐チッ
ピング性が向上している。
のであり、これらの各試料は従来のTiO2−CaO系である
試料番号16と比べ研削抵抗値が極端に減少し、またZrO2
未添加の試料番号１に比べてもZnOとZrO2の併用系とし
て研削抵抗の減少していることがわかる。また、加工時
のチッピング最大径も50μｍを超えるものがなく耐チッ
ピング性が向上している。
これに対し、試料番号1,4,6,8,12,14及び16〜19は組成
が本発明の範囲外のもので、試料番号20〜23は仮焼及び
焼結温度が本発明の範囲外のものであり、夫々研削抵
抗、チッピング最大径、熱膨張係数、硬度、焼結性及び
色むらに問題があり、磁気ヘッド用磁器焼結体として満
足な特性を有していない。
が本発明の範囲外のもので、試料番号20〜23は仮焼及び
焼結温度が本発明の範囲外のものであり、夫々研削抵
抗、チッピング最大径、熱膨張係数、硬度、焼結性及び
色むらに問題があり、磁気ヘッド用磁器焼結体として満
足な特性を有していない。
（発明の効果） 上述の如く、本発明においては焼結体中のCaTiO2相に対
し少なくともZn2TiO4相およびCaZrTi2O7相が均一に分散
され、TiO2相およびZnO相が実質的に存在せず、かつ、
気孔率0.5％以下である焼結体は、94〜115×10-7／℃の
熱膨張係数を有する各種磁気ヘッドに対して熱膨張係数
を充分に一致させることができると共に、機械加工時の
加工性が著しく良好な特徴を有し、ガラス溶着時の雰囲
気変化による色むらの発生がなく、かつポア分布が良好
であると共に、従来のTiO2−CaO系材質に比べて適正焼
成温度が50〜100℃程度低下するため省エネルギーに役
立つ。
し少なくともZn2TiO4相およびCaZrTi2O7相が均一に分散
され、TiO2相およびZnO相が実質的に存在せず、かつ、
気孔率0.5％以下である焼結体は、94〜115×10-7／℃の
熱膨張係数を有する各種磁気ヘッドに対して熱膨張係数
を充分に一致させることができると共に、機械加工時の
加工性が著しく良好な特徴を有し、ガラス溶着時の雰囲
気変化による色むらの発生がなく、かつポア分布が良好
であると共に、従来のTiO2−CaO系材質に比べて適正焼
成温度が50〜100℃程度低下するため省エネルギーに役
立つ。
Claims (2)
- 【請求項１】チタン（Ti）をTiO2換算で45〜60モル％、
カルシウム（Ca）をCaO換算で30〜45モル％、亜鉛（Z
n）をZnO換算で２〜15モル％からなる主成分100重量部
に対して、ジルコニウム（Zr）をZrO2換算で３〜15重量
部含有してなる焼結体であって、該焼結体中のCaTiO3相
に対し少なくともZn2TiO4相及びCaZrTi2O7相が分散さ
れ、TiO2相及びZnO相が実質的に存在せず、かつ、気孔
率が0.5％以下であることを特徴とする磁気ヘッド用磁
器焼結体。 - 【請求項２】チタニア（TiO2）を45〜60モル％、カルシ
ア（CaO）を30〜45モル％、酸化亜鉛（ZnO）を２〜15モ
ル％からなる混合組成100重量部に対して、ジルコニア
（ZrO2）を３〜15重量部添加した混合粉末を900〜1200
℃で仮焼後、大気中1150〜1350℃で焼成することを特徴
とする磁気ヘッド用磁器焼結体の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60037933A JPH0712977B2 (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 磁気ヘツド用磁器焼結体及びその製造方法 |
| US06/813,697 US4670805A (en) | 1984-12-28 | 1985-12-27 | Sintered body for magnetic head and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60037933A JPH0712977B2 (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 磁気ヘツド用磁器焼結体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61197465A JPS61197465A (ja) | 1986-09-01 |
| JPH0712977B2 true JPH0712977B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=12511356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60037933A Expired - Lifetime JPH0712977B2 (ja) | 1984-12-28 | 1985-02-26 | 磁気ヘツド用磁器焼結体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712977B2 (ja) |
-
1985
- 1985-02-26 JP JP60037933A patent/JPH0712977B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61197465A (ja) | 1986-09-01 |
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